CN114188678A - 注液装置及注液生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注液装置及注液生产线，注液装置包括送料部件和注液部件，注液部件包括固定板和注液杯，注液杯设置在固定板上，送料部件相对注液部件运动，送料部件将电池输送到注液杯下方并使电池与注液杯相连通，将注液杯内的电解液注入到电池中，注液杯在注液前后保持固定，能够提高注液质量，保证注液精度；注液杯设置有注液口和注液管道，注液口和注液管道用于对电解液进行引导，注液管道够将电解液导入到注液杯内。注液管道设置有出液口，出液口倾斜设置，电解液从出液口流向注液杯的内壁，电解液沿着注液杯的内壁向下流动，能够防止电解液直接下落产生气泡，保证电解液注液的精度。

Description

注液装置及注液生产线

技术领域

本发明涉及电池生产领域，特别涉及一种注液装置及注液生产线。

背景技术

电解液是电池中离子传输的载体，锂电池在生产的过程中，需要通过其上开设的注液孔注入电解液，电解液的质量及注液量直接决定锂电池的质量好坏。已有的电解液注液装置中，通常通过软管向注液杯内进行补液，补液完毕后移动注液杯来进行注液杯与电池的对接，将注液杯内的电解液注入电池中，在注液杯运动过程中软管上会残留有电解液液滴，导致后续无法定量注液，影响后续电解液注液的精度，进而影响电池质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种注液精度高的注液装置。

本发明还提出了一种具有上述注液装置的注液生产线。

根据本发明的第一方面实施例的一种注液装置，包括

送料部件，所述送料部件用于输送电池；

注液部件，所述注液部件用于向所述电池注入电解液，所述注液部件包括用于注液的若干注液杯和对所述注液杯进行固定的固定板，所述注液杯设置在所述固定板上，所述送料部件设置在所述注液部件的一侧，所述送料部件可相对所述注液部件运动，以使所述电池与所述注液杯相连通；

其中，所述注液杯设置有用于接引所述电解液的注液口和与所述注液口连通的注液管道，所述注液管道设置有出液口，所述出液口倾斜向下设置。

根据本发明第一方面实施例的一种注液装置，至少具有如下有益效果：本发明的一种注液装置，包括送料部件和注液部件，注液部件包括固定板和注液杯，注液杯设置在固定板上，送料部件相对注液部件运动，送料部件将电池输送到注液杯下方并使电池与注液杯相连通，将注液杯内的电解液注入到电池中，注液杯在注液前后保持固定，能够提高注液质量，保证注液精度；注液杯设置有注液口和注液管道，注液口和注液管道用于对电解液进行引导，注液管道够将电解液导入到注液杯内。注液管道设置有出液口，出液口倾斜设置，电解液从出液口流向注液杯的内壁，电解液沿着注液杯的内壁向下流动，能够防止电解液直接下落产生气泡，保证电解液注液的精度。

根据本发明的一些实施例，所述注液杯包括杯体、杯盖和杯嘴，所述杯嘴的内径设置为小于或等于5mm。

根据本发明的一些实施例，所述注液口设置在所述杯盖上，所述杯盖还设置有正压接口、压力检测口和真空接口，所述杯体和所述杯嘴之间设置有通断阀。

根据本发明的一些实施例，所述送料部件包括支撑板、设置在所述支撑板上的电池安装部、用于与所述固定板配合定位的第一定位部和驱动所述支撑板运动的第一驱动部件，所述第一驱动部件包括第一水平驱动部件和第一竖直驱动部件。

根据本发明的一些实施例，还包括用于收集所述电解液的残液收集部件，所述残液收集部件包括安装板、设置在所述安装板上的收集器、用于与所述固定板配合定位的第二定位部和驱动所述安装板运动的第二驱动部件，所述第二驱动部件包括第二水平驱动部件和第二竖直驱动部件。

根据本发明的一些实施例，所述注液部件还包括用于缓存所述电解液的缓存杯和对所述缓存杯进行补液的补液部件，所述缓存杯与所述注液杯相连，所述补液部件设置有第三驱动部件，所述补液部件受所述第三驱动部件驱动相对所述缓存杯运动。

根据本发明的一些实施例，还包括储液机构，所述储液机构包括用于储存电解液的储液罐、用于回收所述电解液的残液罐和用于除气泡的除气泡装置。

根据本发明的一些实施例，所述除气泡装置包括除气泡罐、设置在所述除气泡罐内的搅拌部件和用于对所述除气泡罐抽真空的抽真空部件，所述除气泡罐与所述储液罐相连。

根据本发明的一些实施例，所述储液机构还包括过滤部件，所述过滤部件设置在所述除气泡罐的一侧，所述过滤部件包括过滤器、用于过滤杂质的滤芯和用于吸附铁质的磁棒，所述滤芯和所述磁棒设置在所述过滤器内。

根据本发明第二方面实施例的注液生产线，至少具有如下有益效果：注液生产线采用第一方面实施例的注液装置，能够去除电解液中的空气，保证电解液注液时的精度，能够对电解液的残留液进行回收处理，避免对下一次注液造成干扰，提高注液精度，保证电池质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的注液装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例的储液机构的结构示意图；

图3是图1所示出的注液杯的结构示意图；

图4是图3所示出的注液杯的剖视图；

图5是图1所示出的送料部件和残液收集部件的结构示意图。

附图标记：

储液罐110、残液罐120、残液盘121、除气泡罐130、搅拌部件131、上液位感应器132、下液位感应器133、过滤部件140、注液泵150；

固定板221、注液杯222、缓存杯223、补液部件224、第三驱动部件225、第一定位部226、送料部件230、电池安装部231、第一定位部232、支撑板233、杯体241、杯盖242、杯嘴243、通断阀244、注液口245、注液管道246、出液口247、残液收集部件251、安装板252、收集器253、第二定位部254。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图5描述本发明实施例的一种注液装置。

本发明实施例的一种注液装置，如图1至图5所示，包括送料部件230和注液部件，送料部件230用于输送电池，送料部件230能够相对注液部件运动，将电池输送到注液部件下方进行电解液注液；注液部件用于向电池注入电解液，注液部件包括用于注液的若干注液杯222和对注液杯222进行固定的固定板221，注液杯222设置在固定板221上，送料部件230设置在注液部件的一侧，送料部件230可相对注液部件运动，以使电池与注液杯222相连通，送料部件230将电池输送到注液杯222下方并使电池与注液杯222相连通，将注液杯222内的电解液注入到电池中，注液杯222在注液前后保持固定，能够提高注液质量，保证注液精度。具体地，在注液时，送料部件230上安装好需要注液的电池，送料部件230运动到注液部件下方，送料部件230驱动电池上升与注液杯222相对应，注液部件对送料部件230上的电池进行电解液注射。可以理解的是，送料部件230设置有驱动部件，驱动部件驱动送料部件230进行水平方向和竖直方向的运动，以便于送料部件230实现相对注液部件的运动。注液杯222设置有用于接引电解液的注液口245和与注液口245连通的注液管道246，注液管道246设置有出液口247，出液口247倾斜向下设置。注液口245和注液管道246用于对电解液进行引导，注液管道246够将电解液导入到注液杯222内。注液管道246设置有出液口247，出液口247倾斜设置，电解液从出液口247流向注液杯222的内壁，电解液沿着注液杯222的内壁向下流动，能够防止电解液直接下落产生气泡，保证电解液注液的精度。

根据本发明的一些实施例，注液杯222包括杯体241、杯盖242和杯嘴243，杯嘴243的内径设置为小于或等于5mm。杯嘴243与电池抵接，能够将杯体241内的电解液注入电池中，当电解液注液完毕后，电池与杯嘴243分离，杯嘴243的出口会出现液滴残留，将杯嘴243的内径设置为小于或等于5mm，能够对电解液形成的液滴大小进行控制，杯嘴243的内径小，液滴的残留体积小，不影响下次注液的精度，保证注液精度。

根据本发明的一些实施例，注液口245设置在杯盖242上，杯盖242还设置有正压接口、压力检测口和真空接口，杯体241和杯嘴243之间设置有通断阀244。在注液之前，需要对注液杯222进行密封检测，杯盖242连接有压力检测口和真空接口，真空接口连接有抽真空装置，压力检测口连接有压力检测装置。在注液前，注液杯222的杯嘴243抵接在电池上，通断阀244关闭，此时抽真空装置对注液杯222进行抽真空，并在抽真空后进行保压，压力检测装置对注液杯222内的压力进行检测，能够对注液杯222的密封性进行检测，若压力没有达到标准值，说明密封性不够或是杯嘴243没有对准电池。抽真空完毕后，将通断阀244打开，此时压力检测装置会检测出现压降，若不出现压降，则说明杯嘴243没有对准电池。可以理解的是，在一些实施例中，通断阀244设置为夹管阀，能够对杯体241和杯嘴243之间的电解液流通与否进行控制。气密检测不合格时，阀体关闭，电解液不会从注液口245流入到注液杯222中。气密检测合格后，阀体打开，此时由于注液杯222处于抽真空负压状态，电解液被吸入到注液杯222中。杯盖242还设置有正压接口，正压接口接有正压产生装置，正压产生装置向注液杯222内加正压，将电解液压入到电池中。电解液的注液过程中，正压保持一段时间后转变为常压，变为常压后抽真空装置再对注液杯222进行抽真空，将注液杯222内的空气抽走，抽走后再向注液杯222内加入正压，进行正压到常压到负压再到正压的循环，使电解液渗透到电池中，完成对电池的注液。需要说明的是，在一些实施例中，正压产生装置设置为氮气输送装置，氮气输送装置向注液杯222内输送氮气产生正压。可以理解的是，正压产生装置还可以向注液杯222内输送其他水溶性差的气体，同样能够产生正压。

根据本发明的一些实施例，送料部件230包括支撑板233、设置在支撑板233上的电池安装部231、用于与固定板221配合定位的第一定位部232、驱动支撑板233运动的第一驱动部件，第一驱动部件包括第一水平驱动部件和第一竖直驱动部件。电池安装部231和第一定位部232设置在支撑板233上，第一驱动部件驱动支撑板233运动，具体地，第一驱动部件包括第一水平驱动部件和第一竖直驱动部件，第一水平驱动部件和第一竖直驱动部件能够驱动送料部件230相对注液部件水平运动和竖直运动，第一水平驱动部件驱动送料部件230水平运动，使送料部件230输送进入固定板221下方，第一竖直驱动部件驱动支撑板233竖直向上运动，第一定位部232和电池安装部231随支撑板233上升，第一定位部232上升与固定板221配合进行定位，电池安装板252上升使电池与注液杯222对位，便于注液杯222对电池进行注液。注液杯222在注液前后保持固定，能够提高注液质量，保证注液精度。需要说明的是，第一水平驱动部件、第一竖直驱动部件可以设置为驱动气缸或直线驱动电机等驱动元件，均在本发明的保护范围之内。

根据本发明的一些实施例，还包括用于收集电解液的残液收集部件251，残液收集部件251包括安装板252、设置在安装板252上的收集器253、用于与固定板221配合定位的第二定位部254、驱动安装板252运动的第二驱动部件，第二驱动部件包括第二水平驱动部件和第二竖直驱动部件。残液收集部件251设置有第二驱动部件，第二驱动部件包括第二水平驱动部件和第二竖直驱动部件，能够驱动安装板252相对注液部件水平运动和竖直运动。收集器253和第二定位部254设置在安装板252上，第二水平驱动部件驱动残液收集部件251水平运动，使残液收集部件251输送进入固定板221下方，第二竖直驱动部件驱动残液收集部件251竖直运动，第二定位部254上升与固定板221配合定位，使收集器253与注液杯222对位，对注液杯222上的残留电解液进行收集，在收集后从注液部件退出。残液收集部件251对注液杯222上的残留电解液进行收集，防止残留电解液对下次注液的精度造成影响，提高下次注液的精度。可以理解的是，收集器253上设置有若干收集口，收集口的数量和位置与注液杯222的数量和位置相对应，对注液杯222上的残留电解液进行收集。需要说明的是，第二水平驱动部件、第二竖直驱动部件可以设置为驱动气缸或直线驱动电机等驱动元件，均在本发明的保护范围之内。

根据本发明的一些实施例，注液部件还包括用于缓存电解液的缓存杯223和对缓存杯223进行补液的补液部件224，缓存杯223与注液杯222相连，补液部件224设置有第三驱动部件225，补液部件224受第三驱动部件225驱动相对缓存杯223运动。注液部件包括缓存杯223、补液部件224和注液杯222，缓存杯223内储存有电解液，缓存杯223与注液杯222相连，电解液从缓存杯223转移到注液杯222内，最终完成对电池的注液。缓存杯223上方设置有补液部件224，补液部件224设置有第三驱动部件225，第三驱动部件225驱动补液部件224相对运动，对缓存杯223进行补液。需要说明的是，注液杯222的数量设置为若干个，缓存杯223设置在注液杯222的上方，缓存杯223的数量和位置与注液杯222的数量和位置相对应，对注液杯222内的电解液进行补充。第三驱动部件225包括第三水平驱动部件和第三竖直驱动部件，第三驱动部件225驱动补液部件224相对缓存杯223运动，能够运动到不同的位置对不同的缓存杯223进行补液。需要说明的是，第三水平驱动部件和第三竖直驱动部件可以设置为驱动气缸或直线驱动电机等驱动元件，均在本发明的保护范围之内。另外，缓存杯223与注液杯222之间设置有隔膜阀，隔膜阀的设置能够对缓存杯223和注液杯222之间的通断进行控制，保证注液杯222在注液过程中能够实现定量注液，提高注液的精度，保证注液的质量。

在一些实施例中，还包括储液机构，所述储液机构包括用于储存电解液的储液罐110、用于回收所述电解液的残液罐120和用于除气泡的除气泡装置。储液机构包括储液罐110和残液罐120，储液罐110用于储存电解液，残液罐120用于对注液完毕后的残留电解液进行回收。注液装置包括注液部件和残液收集部件251，注液部件与储液罐110相连通，残液收集部件251与残液罐120相连通，储液罐110内的电解液输送到注液部件处，注液部件进行注液，将电解液注射到电池内。残液收集部件251对注液部件注液后残留的电解液进行收集，避免残余的电解液对下次注液的精度造成影响。残液收集部件251与残液罐120相连通，残液收集部件251收集的残液能够输送到残液罐120中，残液罐120对残液进行回收，保证注液部件下一次注液的精度。另外，在一些实施例中，除气泡装置包括除气泡罐130、设置在除气泡罐130内的搅拌部件131和用于对除气泡罐130抽真空的抽真空部件，除气泡罐130与储液罐110相连。电解液注入除气泡罐130时，搅拌部件131对除气泡罐130进行搅拌，排出电解液中的空气，抽真空部件对排出的空气进行抽取吸收，能够防止空气溶解在电解液中，保证电解液注液时的精度。除气泡罐130与储液罐110相连，电解液在除气泡完毕后，从除气泡罐130转移到储液罐110中，再从储液罐110转移到注液部件，在注液部件完成对电池的注液。

在一些实施例中，储液机构还包括过滤部件140，过滤部件140设置在除气泡罐130的一侧，过滤部件140包括过滤器、用于过滤杂质的滤芯和用于吸附铁质的磁棒，滤芯和磁棒设置在过滤器内。具体地，除气泡罐130设置有进液口和与进液口连通的进液管道，过滤部件140设置在进液口和进液管道之间，过滤部件140对电解液进行过滤，能够除去电解液中的杂质，保证电解液的质量。具体地，在一些实施例中，过滤部件140包括过滤器、用于过滤杂质的滤芯和用于吸附铁质的磁棒，滤芯和磁棒设置在过滤器内。过滤器内设置有滤芯和磁棒，滤芯对电解液中的杂质进行过滤，磁棒对电解液中铁质进行吸附，将电解液中的杂质和铁质去除，对电解液进行提纯，能够保证进入除气泡罐130的电解液的纯度，保证注液质量，提高电池寿命。可以理解的是，在一些实施例中，滤芯和磁棒可拆卸安装在过滤器内，便于对滤芯和磁棒进行更换，保证对杂质和铁质的过滤效果。

在一些实施例中，所述搅拌部件131包括用于搅拌的搅拌桨和驱动所述搅拌桨转动的第四驱动部件。搅拌桨设置在除气泡罐130内，第四驱动部件设置在除气泡罐130上，搅拌桨设置在第四驱动部件上，受第四驱动部件驱动转动，对除气泡罐130内的电解液进行搅拌，能够使电解液内的气泡搅动发散到除气泡罐130中，最终被抽真空部件抽走，除去电解液中的气泡。可以理解的是，搅拌桨包括杆体和设置在杆体上的若干叶片，若干叶片设置在杆体上，杆体的一端连接在第四驱动部件上，叶片随杆体的转动而转动，对电解液进行搅拌。叶片的设置能增大与电解液的接触面积，对电解液的搅拌效果更佳。需要说明的是，叶片设置有若干个，若干叶片可以以多种形式设置在杆体上，叶片的数量越多，对电解液的搅拌效果越好。在一些实施例中，第四驱动部件设置为驱动电机，驱动电机驱动搅拌桨转动，对电解液进行搅拌。可以理解的是，第四驱动部件还可以设置为其他能驱动搅拌桨转动的驱动元件，均能实现对电解液的搅拌，除去电解液中的气泡。

在一些实施例中，储液罐110还连接有注液泵150，注液泵150用于对储液罐110内的电解液进行抽取。注液泵150与储液罐110连接，注液泵150对储液罐110内的电解液进行抽取，能够将电解液抽取转移到注液部件上进行注液。可以理解的是，储液罐110通过管道与注液部件连通，注液泵150对储液罐110内的电解液进行抽取，通过管道将电解液输送到注液部件上，最终完成注液操作，将电解液注入到锂电池中。

在一些实施例中，除气泡罐130设置有用于检测液位的液位感应器。液位感应器对除气泡罐130的电解液液位进行感应，能够对电解液的进液与否进行控制。需要说明的是，除气泡罐130设置有控制电解液进液与否的阀体，液位感应器与阀体电连接，对阀体的开闭进行控制，从而对电解液的进液与否进行控制，对除气泡罐130内的电解液高度进行控制，使电解液处于除气泡罐130内适中的高度。具体地，在一些实施例中，液位感应器包括上液位感应器132和下液位感应器133，上液位感应器132和下液位感应器133分别设置在除气泡罐130的上下两侧。上液位感应器132在液位过高时控制除气泡装置停止继续进液，能够防止电解液液位过高，避免抽真空部件直接对电解液进行抽取，保证搅拌和抽真空的正常进行。下液位感应器133在液位过低时控制除气泡装置进液，能够使除气泡罐130内的电解液液位处于适中的高度，提高生产效率。

可以理解的是，在一些实施例中，上液位感应器132设置有两个，两个上液位感应器132的高度相对应；下液位感应器133设置有两个，两个下液位感应器133的高度相对应。两个上液位感应器132处于相同高度，两个下液位感应器133处于相同高度，能够同时对电解液的液位高度进行检测。两个上液位感应器132和两个下液位感应器133的设置，能够对电解液的上下液位进行实时监测，在其中一个高度的液位感应器损坏后还能起到监测作用，保证对电解液液位高度的检测效果。

在一些实施例中，还包括用于收集电解液的残液盘121，残液盘121设置在残液罐120下方。残液罐120通过管道与残液盘121连通，残液盘121能够对残液罐120排出的电解液进行收集，当需要对残液罐120进行清理时，需要将残液罐120罐体内的电解液进行排空，将电解液排到残液盘121中，便于对罐体进行清洁。残液盘121设置有排水口，能够将残液排出，完成对残液的处理，以便于后续需要时进行收集。需要说明的是，在一些其他的实施例中，除气泡罐130和储液罐110也可以通过管道与残液盘121连通，将电解液排到残液盘121中，以便于对除气泡罐130和储液罐110进行清洁。

根据本发明第二方面实施例的注液生产线，至少具有如下有益效果：注液生产线采用第一方面实施例的注液装置，能够对电池进行电解液注射，对电解液的残留液进行回收处理，避免对下一次注液造成干扰，提高注液精度，保证电池质量。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种注液装置，其特征在于，包括：

送料部件，所述送料部件用于输送电池；

注液部件，所述注液部件用于向所述电池注入电解液，所述注液部件包括用于注液的若干注液杯和对所述注液杯进行固定的固定板，所述注液杯设置在所述固定板上，所述送料部件设置在所述注液部件的一侧，所述送料部件可相对所述注液部件运动，以使所述电池与所述注液杯相连通；

其中，所述注液杯设置有用于接引所述电解液的注液口和与所述注液口连通的注液管道，所述注液管道设置有出液口，所述出液口倾斜向下设置。

2.根据权利要求1所述的一种注液装置，其特征在于，所述注液杯包括杯体、杯盖和杯嘴，所述杯嘴的内径设置为小于或等于5mm。

3.根据权利要求2所述的一种注液装置，其特征在于，所述注液口设置在所述杯盖上，所述杯盖还设置有正压接口、压力检测口和真空接口，所述杯体和所述杯嘴之间设置有通断阀。

4.根据权利要求1所述的一种注液装置，其特征在于，所述送料部件包括支撑板、设置在所述支撑板上的电池安装部、用于与所述固定板配合定位的第一定位部和驱动所述支撑板运动的第一驱动部件，所述第一驱动部件包括第一水平驱动部件和第一竖直驱动部件。

5.根据权利要求1所述的一种注液装置，其特征在于，还包括用于收集所述电解液的残液收集部件，所述残液收集部件包括安装板、设置在所述安装板上的收集器、用于与所述固定板配合定位的第二定位部和驱动所述安装板运动的第二驱动部件，所述第二驱动部件包括第二水平驱动部件和第二竖直驱动部件。

6.根据权利要求1所述的一种注液装置，其特征在于，所述注液部件还包括用于缓存所述电解液的缓存杯和对所述缓存杯进行补液的补液部件，所述缓存杯与所述注液杯相连，所述补液部件设置有第三驱动部件，所述补液部件受所述第三驱动部件驱动相对所述缓存杯运动。

7.根据权利要求1所述的一种注液装置，其特征在于，还包括储液机构，所述储液机构包括用于储存电解液的储液罐、用于回收所述电解液的残液罐和用于除气泡的除气泡装置。

8.根据权利要求7所述的一种注液装置，其特征在于，所述除气泡装置包括除气泡罐、设置在所述除气泡罐内的搅拌部件和用于对所述除气泡罐抽真空的抽真空部件，所述除气泡罐与所述储液罐相连。

9.根据权利要求8所述的一种注液装置，其特征在于，所述储液机构还包括过滤部件，所述过滤部件设置在所述除气泡罐的一侧，所述过滤部件包括过滤器、用于过滤杂质的滤芯和用于吸附铁质的磁棒，所述滤芯和所述磁棒设置在所述过滤器内。

10.一种注液生产线，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的一种注液装置。

Images